摘要
我国农业绿色发展仍处于起步阶段，还面临不少困难和挑战。化肥、农药使用过量，资源利用率不高。随着化肥施用量的增加，土壤质量和农产品质量下降，农业面源污染日益严重。微藻是一种优良的农业生物资源，微藻功能肥料的应用已成为现代农业绿色、高效、安全、可持续发展的新增长点。国家在“十四五”规划中明确提出，要推广生态农业。本研究选取可光自养培养的蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）和德巴衣藻（Chlamydomonas debaryana），优化培养条件，研究其对土壤理化性质的调控效应和对小麦生长发育的影响，为两种微藻的开发利用提供数据支撑。 主要研究结果如下： 1.对两种微藻的培养条件进行了优化研究。将两种微藻在不同光暗比、不同温度和不同光照强度下进行培养，每隔1 d 取一次样，通过测定细胞浓度和叶绿素 a 的含量，研究微藻生长速度。结果显示，德巴衣藻在温度25℃、光暗比16∶8（LD16∶8）、光照强度6000 lx 时生长速度最快。而蛋白核小球藻在30℃、LD16∶8、光照强度 6000 lx时生长速度最快。两种微藻均在培养5-6 d 之前处于对数生长期，第6-7d进入平衡期，细胞浓度和叶绿素a含量均不再增加。 2.研究微藻液对土壤理化性质的控制效果。确立4种实验组，分别为未稀释的对数期蛋白核小球藻全藻液处理组（ CP,细胞浓度为1.20 ± 0.30×108 cell·ml-1），未稀释的对数期德巴衣藻全藻液处理（CD,细胞浓度为9.40 ± 0.45×108 cell·ml-1），培养基对照组（BG）和水对照处理（CK）。在温室环境条件下直接滴灌土壤，测定土壤理化指标。研究结果显示，蛋白核小球藻和德巴衣藻对土壤肥力有显著的促进作用。与CK组相比，CP、CD组碱解氮含量分别提高了14.37%和11.35%，有机质含量分别提高了15.73%和7.06%，均有显著性差异。CP组土壤蔗糖酶活性、磷酸酶活性、过氧化物酶活性显著增加。CD组土壤蔗糖酶活性、过氧化物酶活性显著增加。与BG组相比，CP组和CD组有机质含量分别提高了 15.73%和 7.06%，碱解氮含量分别提高了11.01%和8.08%，含水率分别提高了15.24%和12.07%。CP组土壤磷酸酶活性、过氧化物酶活性显著增加，CD组土壤蔗糖酶活性、过氧化物酶活性均有显著增加。 3.研究微藻液对小麦生长发育的影响。发现两种微藻液处理对小麦的生长有一定的促进作用。与CK组相比，蛋白核小球藻处理组的叶绿素a含量、叶绿素b含量、根系活力、水蒸汽压亏缺、细胞间隙CO2分别提高了46.58%、62.76%、292.81%、4.57%和21%。德巴衣藻处理组的叶绿素a含量、叶绿素b含量、根系活力分别提高了26.48%、27.38%、66.15%。与BG相比，蛋白核小球藻处理的叶绿素a含量、叶绿素b含量、根系活力、水蒸汽压亏缺、水分利用效率和净光合速率分别提高了 11.5%、24.79%、51.88%、0.49%、76.7%和 43.85%。可见，蛋白核小球藻能够提高小麦叶片中叶绿素含量和根系活力，能促进小麦种子根部发育。而德巴衣藻处理组的小麦生长参数虽然比水对照组高，但与培养基对照组数据之间无显著差异。 总之，两种微藻液能提供优质有机质、显著改善土壤肥力，提高土壤酶活性，促进作物生长和产量。蛋白核小球藻更适合作为新型的生物肥应用于农作物的绿色高效生产。
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